SiC силициев карбидУстройството се отнася до устройството, изработено от силициев карбид като суровина.
Според различните свойства на съпротивление, те се разделят на проводими силициево-карбидни захранващи устройства иполуизолиран силициев карбидРадиочестотни устройства.
Основни форми на устройства и приложения на силициев карбид
Основните предимства на SiC предSi материалиса:
SiC има забранена зона 3 пъти по-голяма от тази на Si, което може да намали изтичането и да увеличи температурната толерантност.
SiC има 10 пъти по-голяма сила на пробивното поле от Si, може да подобри плътността на тока, работната честота, да издържи на напрежение и да намали загубите при включване и изключване, по-подходящ за приложения с високо напрежение.
SiC има два пъти по-висока скорост на дрейф на електронно насищане от Si, така че може да работи на по-висока честота.
SiC има 3 пъти по-висока топлопроводимост от Si, по-добри показатели за разсейване на топлината, може да поддържа висока плътност на мощността и да намали изискванията за разсейване на топлината, което прави устройството по-леко.
Проводима подложка
Проводима основа: Чрез отстраняване на различни примеси в кристала, особено примеси на плитко ниво, за да се постигне присъщото високо съпротивление на кристала.
Проводимсилициево-карбидна основаSiC пластина
Проводимото силициево-карбидно захранващо устройство се получава чрез растеж на силициево-карбиден епитаксиален слой върху проводимата основа, след което силициево-карбидният епитаксиален лист се обработва допълнително, включително за производството на Шотки диоди, MOSFET, IGBT и др., и се използва главно в електрически превозни средства, фотоволтаично производство на енергия, железопътен транспорт, центрове за данни, зарядни устройства и друга инфраструктура. Предимствата на производителността са следните:
Подобрени характеристики при високо налягане. Силата на пробивното електрическо поле на силициевия карбид е повече от 10 пъти тази на силиция, което прави устойчивостта на високо налягане на силициево-карбидните устройства значително по-висока от тази на еквивалентни силициеви устройства.
По-добри характеристики при високи температури. Силициевият карбид има по-висока топлопроводимост от силиция, което улеснява разсейването на топлината от устройството и по-висока гранична работна температура. Устойчивостта на високи температури може да доведе до значително увеличение на плътността на мощността, като същевременно намалява изискванията към охладителната система, така че терминалът да бъде по-лек и миниатюрен.
По-ниска консумация на енергия. ① Силициево-карбидните устройства имат много ниско съпротивление във включено състояние и ниски загуби във включено състояние; (2) Токът на утечка на силициево-карбидните устройства е значително намален в сравнение с този на силициевите устройства, като по този начин се намаляват загубите на мощност; ③ Няма явление на спад на тока в процеса на изключване на силициево-карбидните устройства и загубите при превключване са ниски, което значително подобрява честотата на превключване на практическите приложения.
Полуизолиран SiC субстрат: N легирането се използва за прецизен контрол на съпротивлението на проводимите продукти чрез калибриране на съответната връзка между концентрацията на азотно легиране, скоростта на растеж и съпротивлението на кристала.
Полуизолационен субстратен материал с висока чистота
Полуизолираните радиочестотни устройства на базата на силициев въглерод се изработват допълнително чрез отглеждане на епитаксиален слой от галиев нитрид върху полуизолиран силициево-карбиден субстрат, за да се получи епитаксиален лист от силициев нитрид, включително HEMT и други радиочестотни устройства от галиев нитрид, използвани главно в 5G комуникации, комуникации в превозни средства, отбранителни приложения, предаване на данни и аерокосмическа индустрия.
Скоростта на дрейф на наситени електрони при силициево-карбидните и галиево-нитридните материали е съответно 2,0 и 2,5 пъти по-висока от тази на силиция, така че работната честота на устройствата от силициев карбид и галиев нитрид е по-висока от тази на традиционните силициеви устройства. Галиево-нитридният материал обаче има недостатъка на лоша топлоустойчивост, докато силициевият карбид има добра топлоустойчивост и топлопроводимост, което може да компенсира лошата топлоустойчивост на устройствата от галиев нитрид. Затова индустрията използва полуизолиран силициев карбид като субстрат, а върху него се отглежда ган епитаксиален слой за производство на радиочестотни устройства.
Ако има нарушение, свържете се с отдела за изтриване
Време на публикуване: 16 юли 2024 г.